2022年2022年计算机组成原理作业讲解-章答案 2.pdf
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1、. 可编辑范本11 概述数字计算机的发展经过了哪几个代?各代的基本特征是什么?略。12 你学习计算机知识后,准备做哪方面的应用?略。13 试举一个你所熟悉的计算机应用例子。略。14 计算机通常有哪些分类方法?你比较了解的有哪些类型的计算机?略。15 计算机硬件系统的主要指标有哪些?答:机器字长、存储容量、运算速度、可配置外设等。答:计算机硬件系统的主要指标有:机器字长、存储容量、运算速度等。16 什么是机器字长?它对计算机性能有哪些影响?答:指 CPU 一次能处理的数据位数。它影响着计算机的运算速度,硬件成本、指令系统功能,数据处理精度等。17 什么是存储容量?什么是主存?什么是辅存?答:存储
2、容量指的是存储器可以存放数据的数量(如字节数)。它包括主存容量和辅存容量。主存指的是CPU 能够通过地址线直接访问的存储器。如内存等。辅存指的是CPU 不能直接访问, 必须通过 I/O接口和地址变换等方法才能访问的存储器,如硬盘, u 盘等。18 根据下列题目的描述,找出最匹配的词或短语,每个词或短语只能使用一次。( 1)为个人使用而设计的计算机,通常有图形显示器、键盘和鼠标。( 2)计算机中的核心部件,它执行程序中的指令。它具有加法、测试和控制其他部件的功能。( 3)计算机的一个组成部分,运行态的程序和相关数据置于其中。( 4)处理器中根据程序的指令指示运算器、存储器和I/O设备做什么的部件
3、。( 5)嵌入在其他设备中的计算机,运行设计好的应用程序实现相应功能。( 6)在一个芯片中集成几十万到上百万个晶体管的工艺。( 7)管理计算机中的资源以便程序在其中运行的程序。( 8)将高级语言翻译成机器语言的程序。( 9)将指令从助记符号的形式翻译成二进制码的程序。( 10 )计算机硬件与其底层软件的特定连接纽带。供选择的词或短语:1、汇编器2、嵌入式系统3、中央处理器(CPU ) 4、编译器5、操作系统6、控制器7、机器指令8、台式机或个人计算机9、主存储器10 、VLSI答: (1)8, (2)3, (3)9, (4)6, (5) 2,(6)10 , (7)5, (8)4, ( 9)1,
4、 (10 )7计算机系统有哪些部分组成?硬件由哪些构成?答:计算机系统硬件系统和软件系统组成。硬件由控制器、存储器、运算器、输入设备和输出设备五大部件构成19 冯诺伊曼Von Neumann计算机的主要设计思想是什么?略。110 计算机硬件有哪些部件,各部件的作用是什么?名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 1 页,共 22 页 - - - - - - - - - . 可编辑范本略。111 计算机软件包括哪几类?说明它们的用途。略。112 简述计算机系统的多级层次结构的分层
5、理由及各层的功能。略。113 通过计算机系统的层次结构学习,你对计算机系统有了怎样的了解?略。第二章21 数字信号和模拟信号的主要区别是什么?与模拟电路相比,数字电路有何特点?略。22 二极管两端需要加多大的电压才使二极管导通?答:大于二极管的正向特性存在死区电压Vr(硅二极管约为0.7V ,锗二极管约为0.2V )23 三极管何时处于截止状态,何时处于饱和状态?答:当输入电压Vi0 ,且Vi 死区电压Vr,三极管处于截止状态。当输入电压Vi增大,基极电流IB、集电极电流IC随之增大,输入电压VCEVCCICRC不断下降,当VCE降到 0.7V以下时,发射结仍正向偏置,集电结则由反向偏置转为正
6、向偏置,此时三极管进入饱和状态 。24 双极型逻辑门和单极型逻辑分别是怎样形成的?它们各有何特点?略.25 实现逻辑代数的基本运算有哪几种逻辑门?答:与,或,非。26 分析图 241 所示的逻辑电路图,写出表达式并进行化简。ABF图241 习题 2. 6图(a)(b)BACDF答 :(a)BAF(b) F=AD+C +DB27 请用代数化简法将下列各逻辑表达式化成最简式。(1)BACBCBBAF答:CBCABAF(2)DEFGEFBACEFBDCAABDAADF名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - -
7、 - - - - - 第 2 页,共 22 页 - - - - - - - - - . 可编辑范本答:EFBBDCAF28 分析图 242 所示的逻辑电路,列出真值表,说明其逻辑功能。X0X1X2X3A0A1F图242 习题 2. 8图F1F2ABC图243 习题 2.9 图2.8 答:A1A0X0X1X2X3F0 0 X X X X X00 1 X X X X X11 0 X X X X X21 1 X X X X X3图 242 是一个四选一电路29 分析图 243 所示的逻辑电路图,列出真值表,说明其逻辑功能。答:A B C F1F20 0 0 0 00 0 1 1 00 1 0 1 0
8、0 1 1 0 11 0 0 1 01 0 1 0 11 1 0 0 11 1 1 1 1图 2 43 是一个一位全加器,A, B 为加数和被加数,C 为低位进位 , F1 为和, F2 为产生的进位。(图中有错误,第4 个与门的输入少了A)210 请用卡诺图法将下列各逻辑表达式化成最简式。(1)BCDCAABDABF名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 3 页,共 22 页 - - - - - - - - - . 可编辑范本(2)DECECBDCBBAACF答: (1)A
9、BCAF(2)ACECDBBAF211 简述组合逻辑电路的设计过程。略:212 用与非门设计实现下列函数的组合逻辑电路。(1))15,14,13,10,7,6 ,2, 0(),(mDCBAF;(2))15,8 ,3 ,0()10, 7, 6 ,5 ,4 ,2(),(mDCBAF。答: (1) ABCDDABCDCABDCBABCDADBCADCBADCBAFABDDBADCBC=ABDDBADCBC图略。(2)(ABCDDCBACDBADCBADCBABCDADBCADCBADCBADCBAF=DCBBACA=DCBBACA图略。213 用一位全加器组成4 位并行进位加法器,其并行进位电路应该
10、如何实现?略。214 请画出 74LS273的典型用法的接线图。215 什么是三态门?一般应用在什么场合?略216 计算机中常用的寄存器有哪些?请说明如何使用?略217 请说明 74LS299的功能及使用方法。略218 请说明 74LS161的功能及使用方法。略习题 331 求下列各数的十进制数值:(1) (267 3)8(2) (BD C)16(3) (1011011101 )2答: .(1 ) 183.375, (2) 189.75 ,(3 ) 91.625名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - -
11、 - - - - - 第 4 页,共 22 页 - - - - - - - - - . 可编辑范本32 将下列十进制数转化为二进制、八进制和十六进制数据(小数取四位二进制有效数据) :(1)-282 75 (2)123 46 (3)-115/512 (4)44 9375答: 2. 序号十进制十六进制二进制八进制(1)-282.75 -11A.C -100011010.1100 -432.6(2)123.46 7B.7 1111011.0111 173.34(3) -115/512 -0.388 0.001110011 -0.163(4) 44.9375 2C.F 101100.1111 54.
12、7433 写出下列各数的原码、反码和补码,机器数长度为8 位:(1)0 (2)-127 (3)-0.5 ( 4)-19/128 (5)100 (6)23/64序号真值原码补码反码(1) 0 00000000 00000000 0000000010000000 111111110.0000000 0.0000000 0.00000001.0000000 1.1111111(2) 127 11111111 10000001 10000000(3) 0.5 1.1000000 1.1000000 1.0111111(4) 19/128 1.0010011 1.1101101 1.1101100(5)
13、 100 01100100 01100100 01100100(6) 23/64 0.0101110 0.0101110 0.010111034 写出下列各机器数的二进制真值X:(1)X补=0.1001 (2)X补=1.1001 (3)X原=0.1101 (4)X原=1.1101 (5)X反=0.1011 (6)X反=1.1011 (7)X移=0,1001 (8)X移=1,1001(9)X补=1,0000000( 10 )X反=1,0000000(11 )X原=1,0000000(12 )X移=1,0000000答:(1) +1001 (7) - 0111(2) - 0111 (8) 1001
14、(3) +1101 (9) - 10000000(4) -1101 (10) - 01111111(5) +1011 (11) - 00000000(6) -0100 (12) 0000000035 设某机器数字长为8 位,有两个数的16 进制表示形式为9CH 和 FFH ,问:若它们分别表示为下列格式的机器数时,其对应的十进制真值是多少?(1)无符号整数;(2)原码表示的定点整数;(3)原码表示的定点小数;名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 5 页,共 22 页 - -
15、 - - - - - - - . 可编辑范本(4)补码表示的定点整数;(5)补码表示的定点小数;(6)反码表示的定点整数;(7)移码表示的定点整数。答:数9CH FFH无符号整数156 255原码表示的定点整数-28 -127原码表示的定点小数-(2-3+2-4+2-5)= -0.21875 -(1-2-7)补码表示的定点整数-100 -1补码表示的定点小数-(2-1+2-2+2-5)=0.78125 -2-7反码表示的定点整数-99 -0移码表示的定点整数28 12736 假设某规格化浮点数的尾数表示形式为M0.M1 Mn, 选择正确的答案写在横线上:(1) 若尾数用原码表示,则尾数必须满足
16、D 。(2)若尾数用补码表示,则尾数必须满足GH 。A M0=0 BM0=1 CM1=0 DM1=1E M0.M1=0.0 FM0.M1=1.1 GM0.M1=0.1HM0.M1=1.0答: (1)D ; (2)GH 37 浮点数的表示范围取决于D 的位数,浮点数的表示精度取决于C 的位数,浮点数的正负取决于A ,E 在浮点数的表示中是隐含规定的。A数符B阶符C尾数D 阶码E阶码的底答: D, C, A, E38 设一浮点数格式为:字长12 位,阶码6 位,用移码表示,尾数6 位,用原码表示,阶码在前,尾数(包括数符)在后,则按照该格式:(1)已知 X=-25/64,Y=2.875,求数据 X
17、、Y 的规格化的浮点数形式。(2) 已知 Z 的浮点数以十六进制表示为9F4H ,则求 Z 的十进制真值。答:(1)X= 0.110012-1, X 浮1.110012011111X 浮0,111111.11001Y=0.1011122 , Y 浮0.101112100010Y 浮1,000100.10111(2)Z浮= 0.101002100111Z= 8039 设一机器数字长16 位,求下列各机器数的表示范围:(1)无符号整数;( 2)原码表示的定点整数;(3)补码表示的定点整数;(4)补码表示的定点小数;(5)非规格化浮点表示,格式为:阶码8 位,用移码表示,尾数8 位,用补码表示(要求
18、写出最大数、最小数、最大负数、最小正数);名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 6 页,共 22 页 - - - - - - - - - . 可编辑范本(6)上述浮点格式的规格化浮点表示范围(要求写出最大数、最小数、最大负数、最小正数) 。答:机器字长 16 位, 下列各数的表示范围(1) 无符号整数0216-1(2) 原码定点整数-(215-1) +215-1(3) 补码定点整数-215 +215-1(4) 补码定点小数-1 + 1-2-15(5) 、(6) 阶码八位,移
19、码表示,尾数8 位,补码表示最大数最小数最大负数最小正数非 规 格 化 浮点数1,11111110.1111111(1-2-7)2+1271,11111111.0000000-1 2+127 0,00000001.1111111-2-72-1280,00000000.00000012-72-128规 格 化 浮 点数1,11111110.11111111(1-2-7)2+1271,11111111.0000000-1 2+1270,00000001.01111111-(0.5 2-7 ) 2-1280,00000000.10000000.5 2-128310将下列十进制数转换为IEEE754
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